Python之文件操作

偏执的太偏执、 2022-05-20 03:07 208阅读 0赞

### 文件操作 ###

**初识文件操作**

使用python来读写文件是非常简单的操作，我们使用open()函数来打开某个文件，获取到文件句柄，然后通过文件句柄就可以进行各种各样的操作了。根据打开形式的不同能够执行的操作也会有相应的差异。操作文件的方式一般有如下：

r, w, a, r+, w+, a+, rb, wb, ab, r+b, w+b, a+b

默认使用的是r(只读)模式

**只读操作(r, rb)**

f = open("python", mode="r", encoding="utf-8")
    content = f.read()
    print(content)
    f.close()

python.txt

这是python文件

运行结果：

这是python文件  
  
Process finished with exit code 0

需要注意encoding表示编码集，根据文件的实际保存编码进行获取数据，对于我们来说，使用更多的是utf-8。

rb. 读取出来的数据是bytes类型,，在rb模式下，不能选择encoding字符集。

f = open("python", mode="rb")
    content = f.read()
    print(content)
    f.close()

python.txt

这是python文件

运行结果：

b'\\xe8\\xbf\\x99\\xe6\\x98\\xafpython\\xe6\\x96\\x87\\xe4\\xbb\\xb6'  
  
Process finished with exit code 0

rb的作用： 在读取非文本文件的时候. 比如读取MP3、图像、视频等信息的时候就需要用到rb。因为这种数据是没办法直接显示出来的. 在后面文件上传下载的时候还会用到。还有，我们看的直播，实际上都是这种数据。

**路径**

一般分为绝对路径和相对路径：

1. 绝对路径:从磁盘根目录开始一直到文件名。

2. 相对路径:同一个文件夹下的文件，相对于当前这个程序所在的文件夹而言，如果在同一个文件夹中。则相对路径就是这个文件名，如果在上一层文件夹，则要使用../表示上一层文件，如果在上多层文件夹中，则需要使用多次../。

一般在开发过程中推荐大家使用相对路径。因为在我们把程序拷贝给别人使用的时候. 直接把整个项目文件拷贝出去就能运行，但是如果使用绝对路径，那还需要拷贝外部的文件。

**获取文件**

**       ** read()

将文件中的内容全部读取出来。弊端：占内存。如果文件过大，容易导致内存崩溃，使用时应该小心谨慎。

f = open("../FileOne/静夜思.txt", mode="r", encoding="utf-8")
    content = f.read()
    print(content)

静夜思.txt

床前明月光
    疑是地上霜
    举头望明月
    低头思故乡

运行结果：

床前明月光  
疑是地上霜  
举头望明月  
低头思故乡

Process finished with exit code 0

read(n)

读取n个字符，需要注意的是，如果再次读取，那么会在当前位置继续去读而不是从头读，如果使用的是rb模式，则读取出来的是n个字节。

f = open("../FileOne/静夜思.txt", mode="r", encoding="utf-8")
    content = f.read(4)
    contentOne = f.read(5)
    print(content)
    print(contentOne)

静夜思.txt

床前明月光
    疑是地上霜
    举头望明月
    低头思故乡

运行结果：

床前明月  
光  
疑是地

Process finished with exit code 0

值得注意的是，在这里换行符表示一个字节。前面4个字节，后面接着输出5个字节。

f = open("../FileOne/静夜思.txt", mode="rb")
    content = f.read(4)
    contentOne = f.read(5)
    print(content)
    print(contentOne)

静夜思.txt

床前明月光
    疑是地上霜
    举头望明月
    低头思故乡

运行结果：

b'\\xe5\\xba\\x8a\\xe5'  
b'\\x89\\x8d\\xe6\\x98\\x8e'  
  
Process finished with exit code 0

readline()

一次读取一行数据，注意：readline()结尾，注意每次读取出来的数据都会有一个\\n 。所以呢，需要我们使用strip()方法来去掉\\n或者空格，当然，我们也可以在print后面加上end=""去掉空格。

f = open("../FileOne/静夜思.txt", mode="r", encoding="utf-8")
    contentOne = f.readline()
    contentTwo = f.readline()
    contentThree = f.readline()
    contentFour = f.readline()
    print(contentOne.strip())
    print(contentTwo.strip())
    print(contentThree, end="")
    print(contentFour, end="")

静夜思.txt

床前明月光
    疑是地上霜
    举头望明月
    低头思故乡

运行结果：

床前明月光  
疑是地上霜  
举头望明月  
低头思故乡  
Process finished with exit code 0

readlines()

将每一行形成一个元素，放到一个列表中，将所有的内容都读取出来，所以也是，容易出现内存崩溃的问题，一般不推荐不推荐使用。

f = open("../FileOne/静夜思.txt", mode="r", encoding="utf-8")
    lst = f.readlines()
    print(lst)
    for line in lst:
        print(line.strip())

静夜思.txt

床前明月光
    疑是地上霜
    举头望明月
    低头思故乡

\['床前明月光\\n', '疑是地上霜\\n', '举头望明月\\n', '低头思故乡'\]  
床前明月光  
疑是地上霜  
举头望明月  
低头思故乡

Process finished with exit code 0

从列表里面我们可以看出，每次获取的行后面都会有换行符/n。因此，打印过程中我们应该使用strip()或者end = ()去掉换行。

循环读取

f = open("../FileOne/静夜思.txt", mode="r", encoding="utf-8")
    for line in f:
        print(line.strip())

静夜思.txt

床前明月光
    疑是地上霜
    举头望明月
    低头思故乡

运行结果：

床前明月光  
疑是地上霜  
举头望明月  
低头思故乡  
  
Process finished with exit code 0

这种方式是事先就组好了，每次读取一行的内容，不会产生内存溢出的问题。

**注意：**

**        在每次读取完文件时，应该关闭文件句柄。f.closed()**

**        在执行操作过后可使用刷新机制对文件进行刷新。f.flush()**

**写模式(r，rw）**

写的时候注意，如果没有文件，则会创建文件，如果文件存在，则将原件中原来的内容删除，再写入新内容。

f = open("⼩娃娃", mode="w", encoding="utf-8")
    f.write("⾦⽑狮王")
    # f.read() # 尝试读取文件，此时只是写，抛出io.UnsupportedOperation: not readable
    f.flush()  # 刷新. 养成好习惯
    f.close()

创建了文件：小娃娃

⾦⽑狮王

运行结果：

Process finished with exit code 0

本次文件写操作执行完毕后，程序结束，控制台没有输出值，只是在列表中创建了文件。

f = open("⼩娃娃", mode="wb")
    f.write("⾦⽑狮王".encode("utf-8"))
    f.flush()
    f.close()

创建文件：小娃娃

⾦⽑狮王

运行结果：

Process finished with exit code 0

wb模式下，可以不指定文件的编码，但是在写文件的时候必须将字符串转换为utf-8的bytes数据，如果不转化，将会出现一下的错误。

TypeError: a bytes-like object is required, not 'str'

**追加（a，ab）**

**        **在追加模式下. 我们写入的内容会追加在文件的结尾.

f = open("⼩娃娃", mode="a", encoding="utf-8")
    f.write("麻花藤的最爱")
    f.write("是小学生")
    f.flush()
    f.close()

创建文件：小娃娃

麻花藤的最爱是小学生

运行结果：

Process finished with exit code 0

f = open("⼩娃娃", mode="ab")
    f.write("麻花藤的最爱".encode())
    f.write("是小学生".encode())
    f.flush()
    f.close()

创建文件：小娃娃

麻花藤的最爱是小学生

运行结果：

Process finished with exit code 0

由于编译器默认的是utf-8，所以在小娃娃文件中显示的是未改变的字符。

**读写模式（r+,r+b）**

对于读写模式，必须是先读。因为默认光标是在开头的，准备读取的，当读完了之后再进行写入，我们以后使用频率最高的模式就是r+。

f = open("⼩娃娃", mode="r+", encoding="utf-8")
    content = f.read()
    f.write("麻花藤的最爱")
    print(content)
    f.flush()
    f.close()

运行前的文件：小娃娃

麻花藤的最爱

运行后的文件：小娃娃

麻花藤的最爱麻花藤的最爱

运行结果：

麻花藤的最爱  
  
Process finished with exit code 0

在正常的读取后，文件的写入在结尾。

下面演示错误操作：

f = open("⼩娃娃", mode="r+", encoding="utf-8")
    f.write("哈哈")
    content = f.read()
    print(content)
    f.flush()
    f.close()

运行前的文件：小娃娃

麻花藤的最爱

运行后的文件：小娃娃

哈哈藤的最爱

运行结果：

藤的最爱  
  
Process finished with exit code 0

在没有任何操作之前，默认的光标在开头，当写入“哈哈”以后，“麻花”二字被覆盖，且光标往后移动了两个位置，默认读取从光标后开始读取。

总结，在r+模式下，必须是先读取，再写入。

**写读（w+，w+b）**

先将所有的内容清空，然后写入，最后读取，但是读取的内容是空的，一般不常用。

f = open("⼩娃娃", mode="w+", encoding="utf-8")
    f.write("哈哈")
    content = f.read()
    print(content)
    f.flush()
    f.close()

运行前的文件：小娃娃

麻花藤的最爱

运行后的文件：小娃娃

哈哈

运行结果：

Process finished with exit code 0

那么可能有同学会问，先读不就好了么?

错。理由：w+ 模式下, 一开始读取不到数据，然后写的时候再将原来的内容清空，所以这种操作方式很少用。

**追加读（a+）**

a+模式下，不论先读还是后读，都是读取不到数据的。

f = open("⼩娃娃", mode="a+", encoding="utf-8")
    f.write("麻花藤")
    content = f.read()
    print(content)
    f.flush()
    f.close()

运行前的文件：小娃娃

爱笑的眼睛

运行后的文件

爱笑的眼睛麻花藤

运行结果：

Process finished with exit code 0

还有一些其它带b的操作，就不多赘述了，就是把字符换成字节，仅此而已。

**其它相关操作**

**       ** seek(n)

光标移动到n位置，注意，移动的单位是byte，所以如果是utf-8的中文部分要是3的倍数。

通常我们使用seek都是移动到开头或者结尾。

移动到开头：seek(0) 。

移动到结尾：seek(0,2)，seek的第一个参数表示的是从哪个位置进行偏移，默认是0，表示开头，1表示当前位置，2表示结尾。

f = open("⼩娃娃", mode="r+", encoding="utf-8")
    f.seek(0)  # 光标移动到开头
    content = f.read()  # 读取内容, 此时光标移动到结尾
    print(content)
    f.seek(0)  # 再次将光标移动到开头
    f.seek(0, 2)  # 将光标移动到结尾
    content2 = f.read()  # 读取内容. 什么都没有
    print(content2)
    f.seek(0)  # 移动到开头
    f.write("张国荣")  # 写⼊信息. 此时光标在9 中⽂3 * 3个 = 9
    f.flush()
    f.close()

运行前的文件：小娃娃

123456789

运行后的文件：小娃娃

张国荣

运行结果：

123456789

Process finished with exit code 0

tell()

获取到当前光标位置。

运行前的文件：小娃娃

123456789

运行后的文件：小娃娃

123456789  
  
  
9  
  
Process finished with exit code 0

truncate()

截断文件光标后的内容，日常操作过程中几乎不用。

f = open("小娃娃", mode="w", encoding="utf-8")
    f.write("哈哈")  # 写⼊两个字符
    f.seek(3)  # 光标移动到3, 也就是两个字中间
    f.truncate()  # 删掉光标后⾯的所有内容
    f.close()

运行前的文件：小娃娃

麻花藤最爱的人

运行后的文件

哈

运行结果：

Process finished with exit code 0

深坑请注意：在r+模式下，如果读取了内容，不论读取内容多少，光标显示的是多少，再写入或者操作文件的时候都是在结尾进行的操作。

所以如果想做截断操作，记住了，要先挪动光标，挪动到你想要截断的位置，然后再进行截断关于truncate(n), 如果给出了n. 则从开头开头进行截断，如果不给n，则从当前位置截断，后面的内容将会被删除。

**修改文件以及另一种打开文件的方式**

import os
    
    with open("⼩娃娃", mode="r", encoding="utf-8") as f1, \
            open("⼩娃娃_new", mode="w", encoding="UTF-8") as f2:
        content = f1.read()
        new_content = content.replace("冰糖葫芦", "⼤⽩梨")
        f2.write(new_content)
    os.remove("⼩娃娃")  # 删除源⽂件
    os.rename("⼩娃娃_new", "⼩娃娃")  # 重命名新⽂件

弊端：一次将所有内容进行读取，导致内存溢出，解决⽅案: 一行一行的读取和操作。

import os
    
    with open("⼩娃娃", mode="r", encoding="utf-8") as f1, \
            open("⼩娃娃_new", mode="w", encoding="UTF-8") as f2:
        for line in f1:
            new_line = line.replace("⼤⽩梨", "冰糖葫芦")
        f2.write(new_line)
    os.remove("⼩娃娃")  # 删除源⽂件
    os.rename("⼩娃娃_new", "⼩娃娃")  # 重命名新⽂件